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RESUMEN
ABSTRACT
Escherichia coli uropatógena (UPEC) atraviesa una serie de cambios morfológicos y fisiológicos sucesivos durante su 
desarrollo en el epitelio, lo cual es crítico para el establecimiento de infecciones del tracto urinario inferior (UTI). La 
mayoría de UPEC dentro de una comunidad bacteriana intracelular (IBC) exhiben plasticidad morfológica con una 
transición de bacilar a cocoide. Una subpoblación de UPEC bajo ciertas condiciones, exhibe una plasticidad morfológica 
adicional a través de la inhibición de la división celular, dando como resultado un fenotipo filamentoso, el cual tiene 
impacto en las recidivas e inefectividad del tratamiento antimicrobiano. 
Palabras clave: ( :DeCS- BIREME). �Escherichia coli Uropatógena, Infecciones Urinarias, Biopelículas. Fuente
Uropathogenic Escherichia coli (UPEC) undergoes a series of successive morphological and physiological changes 
during its development in the epithelium which is critical for the establishment of lower urinary tract infections (UTI). The 
majority of UPEC within an intracellular bacterial community (IBC) exhibit morphological plasticity with a transition from 
bacillary to cocoide. A subpopulation of UPEC under certain conditions exhibits additional morphological plasticity through 
inhibition of cell division, resulting in a filamentous phenotype, which has an impact on relapses and ineffectiveness of 
antimicrobial treatment.
Key words: Uropathogenic Escherichia col, Urinary Tract Infections, Biofilms. (Source: MeSH-NLM).
INTRODUCCIÓN
Las infecciones del tracto urinario (ITU) son una de las 
patologías más frecuentes que afectan al ser humano, 
ubicándose en segundo lugar después de las infecciones a las 
vías respiratorias. Éstas son de particular prevalencia en 
mujeres quienes pueden padecer de ITU más de una vez en 
( 1)su vida .
Los agentes etiológicos más importantes que causan ITU son 
bacilos gram negativos que pertenecen a la familia 
Enterobacteriaceae, entre ellas Escherichia coli uropatógena 
(UPEC) es la causa más frecuente tanto a nivel nosocomial 
(2)como comunitario . El antibiotipado de esta bacteria, 
realizado como parte de la rutina en los cultivos 
bacteriológicos aporta información importante para 
establecer esquemas de tratamiento efectivos para ITU. Sin 
embargo muchos antibióticos que son efectivos in vitro no lo 
son in vivo, sumado a esto se conoce hoy en día que ciertos 
antibióticos como los betalactámicos estimulan la formación 
( 3)de biofilms en bacilos gram negativos , lo cual disminuye su 
efectividad en el tratamiento. En este sentido se hace 
necesario no solo detectar si la bacteria produce mecanismos 
de resistencia enzimáticos frente a antibióticos, sino también 
si expresa factores de virulencia que contribuyan a la 
resistencia tal como la formación de biofilms o la formación de 
comunidades intracelulares bacterianas (IBC).
La presencia de IBC en la vejiga del paciente afectado es una 
importante causa de recidivas y cronicidad en las ITU, siendo 
las enterobacterias con fenotipo filamentoso su principal 
evidencia. Por ello su reporte en los análisis de rutina podría 
contribuir en el abordaje clínico de esta patología y de esta 
manera evitar tratamientos prolongados, fallas terapéuticas y 
elevados costes en salud. Por tal motivo, se revisarán en la 
presente los mecanismos de formación de fenotipos 
filamentosos en muestras de orina y la importancia de su 
detección en laboratorio clínico.
Escherichia coli uropatógena con fenotipo filamentoso
En 1965, Adler y Hardigree elaboraron uno de los primeros 
reportes acerca de la presencia del fenotipo filamentoso en E. 
coli. El artículo titulado “Growth and Division of Filamentous 
Forms of Escherichia coli” describe como las células de 
1 Laboratorio de Microbiología. Facultad de Ciencias Biológicas, Universidad Nacional Pedro Ruiz Gallo, Lambayeque-Perú.
2 Laboratorio de Microbiología, Dirección de Investigación, Hospital Regional Lambayeque. 
a Biólogo- Microbiólogo. 
 
Correspondencia: Franklin Rómulo Aguilar Gamboa. Correo: krause_86@hotmail.com
1,a 2,a Nieto-Baca Juan-Miguel , Aguilar-Gamboa Franklin-Rómulo 
FILAMENTOUS UROPATHOGENIC Escherichia coli AS PART 
OF THE BACTERIOLOGICAL REPORT OF ROUTINE
FORMAS FILAMENTOSAS DE Escherichia coli UROPATOGENA, 
COMO PARTE DEL REPORTE BACTERIOLÓGICO DE RUTINA
175
ciertas cepas mutantes de E. coli crecen en largos filamentos 
multinucleados después de la exposición a la radiación. 
Asimismo demostraron que no ocurre citoquinesis ante la 
(4)exposición a un antibiótico denominado mitomicina C.
Las proteínas de unión a penicilina son responsables de la 
polimerización de la capa de peptidoglicano en la pared 
celular de las bacterias y son importantes en la regulación de 
la forma de las mismas. El fenotipo filamentoso se genera por 
la inhibición, la mutación o eliminación de la proteína 3 de 
unión a penicilina (PBP3 ó FTSI), la cual es responsable de 
reticulación de la pared de peptidoglicano en el tabique de 
división de E. coli y puede ser inhibido por los antibióticos 
βlactámicos principalmente cefalexina, aztreonam y 
( 5)piperacilina . 
E. coli presenta forma bacilar y mide aproximadamente 800 
nm de ancho y 2,5 um de largo. Las células filamentosas de E. 
coli son largas, multinucleadas, y se forman cuando las 
células normales se alargan y replican su ADN, pero no 
tabican ni se dividen. Estas células alargadas actúan en 
conjunto de manera normal incluso sintetizando flagelos. 
La ausencia de un tabique permite que las moléculas 
pequeñas se difundan a lo largo de toda la extensión del 
interior célular. El fenotipo filamentoso de E. coli se ha 
utilizado para estudiar los tipos de motilidad y quimiotaxis, 
derivada de la coordinación de Flagelos motores. Así como el 
crecimiento y la división celular, por la distribución y la 
partición de nuevo peptidoglicano durante la expansión de la 
( 6)pared celular y la formación del tabique .
Las células de E. coli se mueven a través de la solución en 
línea recta y en redireccionamientos. Para ello, las células 
utilizan varios flagelos helicoidales; cada flagelo mide 20 nm 
de ancho y 10 um de largo. Los flagelos de rotación de E. coli 
ejercen un empuje hacia delante en el cuerpo de la célula que 
la impulsa a través de la solución.
La velocidad de nado de las células normales de E. coli es de 
aproximadamente 20 micras / s, y la velocidad de rotación es 
de aproximadamente 10 Hz, mientras que el fenotipo 
(6)filamentoso puede nadar en aproximadamente 11 micras / s .
Relación del fenotipo filamentoso con la cistitis crónica 
La capacidad de formar biofilms se relaciona con desarrollo 
de cistitis crónica y/o infecciones recurrentes en pacientes 
(7)con ITU . Estudios de videomicroscopía en infecciones in 
vitro causadas por UPEC han revelado que este tipo de 
infecciones pasan por cuatro estadíos: el primero se inicia con 
la invasión de las células del epitelio de transición de la vejiga 
y se continúa con la formación de Comunidades Intracelulares 
Bacterianas (IBC), manteniendo su forma bacilar y un tiempo 
de duplicación corta. La segunda fase se caracteriza por 
procesos de maduración de todas las bacterias del IBC en 
conjunto (quorum sensing) para formar “capullos” con 
características de biofilm; las bacterias en esta etapa 
adquieren una forma cocoide y tienen un tiempo de 
duplicación más largo. El tercer estadío de UPEC se 
caracteriza porque recobra su forma bacilar, pero adquiere 
motilidad con lo cual puede salir de las células superficiales 
hacia el lumen de la vejiga ocasionando bacteriuria, la 
exfoliación de células y la invasión al epitelio sano. En la 
cuarta fase de la infección se observa que algunas 
subpoblaciones de UPEC siguen creciendo pero fallan en el 
proceso de división mediado por Su1A (sistema de reparación 
de daño de ADN), dando como resultado bacterias 
(8)filamentosas de hasta 70 µm de largo . Estaforma 
filamentosa se desarrolla dentro de las IBC, pero pueden salir 
de estas y dar lugar a células hijas de forma bacilar y de 
tamaño normal que pueden infectar otras células de la vejiga.
Figura 1. Leucocito intentando fagocitar una bacteria 
filamentosa de más de 10 um.
Fuente: comunicación corta: “”Formas filamentosas de Escherichia 
Coli Uropatogena, como parte del reporte bacteriológico de rutina”
La filamentación de UPEC se considera un mecanismo de 
supervivencia y patogenicidad, y es una evidencia directa de 
la formación de IBC en el epitelio urinario. Las IBC impiden 
que los PMN puedan cumplir con su función fagocítica y 
( 9)generan persistencia de la infección . 
Estudios in vivo revelaron que antibióticos cuyos ensayos in 
vitro demostraban gran actividad frente a las IBC 
(nitrofurantoína y quinolonas) no lograban en realidad su 
objetivo aun cuando habían sobrepasado la concentración 
(10)mínima inhibitoria .Estos mecanismos de resistencia no 
pueden ser apreciados en los ensayos de sensibilidad 
antimicrobiana de rutina.
�
Figura 2. Bacteria filamentosa en coloración gram de 
sedimento urinario (40X).
Fuente: comunicación corta: “”Formas filamentosas de Escherichia 
Coli Uropatogena, como parte del reporte bacteriológico de rutina”
REV EXP MED 2017; 3(4). Nieto-Baca J, Aguilar-Gamboa F. 
176
En nuestra práctica diaria en el laboratorio de microbiología 
hemos podido detectar en el estudio de sedimento urinario de 
pacientes con reacción inflamatoria positiva la presencia de 
bacterias gram negativas con formas filamentosas.(Figura 1 y 
2) Y aunque la búsqueda de estos fenotipos no es 
considerado en los protocolos de rutina muchas veces lo 
realizamos ante el comentario de recidivas y falta éxito 
terapéutico referido por los mismos pacientes. La presencia 
de estos fenotipos filamentosos ayuda a comprender los 
casos de fracaso en el tratamiento basados en los resultados 
de los antibiogramas con efectividad in vitro para ciertos 
antibióticos.
CONCLUSIÓN
Por lo expuesto, recomendamos solicitar la búsqueda y 
reporte de este fenotipo filamentoso de bacterias procedentes 
de orina de manera rutinaria en los informes de cultivos 
bacteriológicos, considerando que las formas filamentosas 
reveladas a la coloración Gram de sedimento urinario sumado 
a otros indicadores de ITU como piuria y prueba de nitritos 
positiva, pueden contribuir tanto a la toma de decisiones en el 
tratamiento de los pacientes como a predecir el éxito de 
ciertos antibióticos no solo en base al antibiograma sino 
también a la presencia de fenotipos filamentosos derivados de 
IBC (como evidencia de la formación de biofilms), 
contribuyendo así a evitar el fracaso clínico.
 
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Revisión de pares: Recibido: 07/1117 Aceptado: 18/12/17
Formas filamentosas de Escherichia coli uropatogena, como parte del reporte bacteriológico de rutina
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